LonWorks在生物制剂反应罐自动温度控制系统中的应用
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在系统的开发实施过程中，遇到许多复杂问题，我们通过以下几点措施保证了系统的顺利实施。
1．我们采用以下方法设计了系统中的核心模块————LonWorks控制模块，该模块抗干扰性能好，已成功应用于船舶控制及工业现场控制，能够满足本系统的要求。
（1）严格按照LonMark互通协会的设计要求进行设计与布线。全部选用高质量低功耗的贴片元器件。
（2）根据摩托罗拉公司的建议我们采用6层板的PCB设计，电源层和地层分开，6层的电路板与2层电路板相比可大大减少电磁干扰（EMI），因为附加的层便于VCC去耦及更有效地进行逻辑的地保护。大大提高模块抗干扰能力。
（3）为保护在芯片上的EEPROM，使得当VDD低于工作电压时不至逻辑混乱，我们采用低电压指示（LVI）芯片保护EEPROM。选用了ECHELON推荐的DS1233贴片设计（ECHELON公司的LonWorks产品中全部采用DS1233）。
（4）与ECHELON的FTT控制模块（Model55020-10）全兼容，但ECHELON的控制模块只有内置2KRAM，编制较大规模程序时可能出现内存不够。因此我们在LonControl控制模块中增加了26K的外部RAM，这样一来用户就可以增大LonWorks通信中的发送和接收缓冲区，大大提高实时通信效率。也便于用户编写大型C程序。
（5）在模块中增加了SERVICE指示灯和SERVICE按钮，便于用户下载程序和直观地显示运行状态。
（6）由于原来的模块只有11个IO，IO脚太少。我们利用原模块中的3个空脚，扩展了输出的3个IO，开放给用户使用。
2．设计了一块PC机上的LonWorksPC接口卡，该接口卡采用双端口RAM技术使得LonWorks的3150和PC机进行数据交换，PC机上影射一块3150的内存，进行通信网络变量的数据交换，采用这种方式，数据交换速度非常快，而且编程方便。该接口卡无需驱动程序，在WINDOWS98下利用VB或VC直接进行内存读写。
3．该系统上位机经初步统计变量有3700多个，如此多的变量采用LonWorks的网络变量进行数据传输将是勉为其难。我们经过研究，决定采用LonWorks的显形报文通信格式进行数据通信，这样一来可以不用LonMaker和LNSDDE，一方面降低了系统成本，另一方面更换模块时不需要进行LomMaker网络变量的安装，便于用户维修更换。具体实施办法为每个控制模块都设置了一个唯一的地址码开关，程序上电运行时将这个地址码设置成为控制模块的机号。如果维修时需要更换控制模块，将新模块的地址设置成要更换模块相同的地址即可以直接替换。
4．在上位机上利用原来的标准DDE程序进行数据通信时我们发现交换速度太慢，通过对DDE程序的深入研究，我们改进了DDE交换数据过程，采用了快速DDE算法程序，提高了数据的交换速度，该系统的所有通信数据均在1秒钟内更新完毕。
5．控制模块元器件选用进口工业级微功耗表面贴片器件，功耗很低，系统工作时不会发热。接插件选用德国公司的产品。结构简单，模块为可插拔DIN结构，维护极为方便。电源线、通信线无极性，可以随意接。
四．结论：
目前该系统已经提交给用户，在提交过程中，用户采用了多种干扰方法对系统进行干扰，系统从来没有出现过死机、离线的现象，比用户以前曾经用过的LonWorks产品相比系统的可靠性有大大提高。
针对我国国产船舶监控产品设计手段落后，生产加工工艺差导致监控产品故障率居高不下（工艺差是目前我国监控产品故障率高的最主要原因）的现状。我国通过世界银行投资在我所成立了国家级的船舶运输控制工程中心，严格遵照国际ISO9001标准（我所通过了ISO9001质量体系认证），解决科研成果产品化问题。从电子电路及印刷电路板设计自动化（EDA），印刷电路板的自动焊接及测试（SMT），机械设计（CAD）和机械加工（CAM）到油漆喷涂等引进了一整套国外最先进的设计与制造自动化设备。
STI-VC2100MA系统的电路设计就采用了工程中心的EDA设备，保证了电路设计的合理性、电气性能的稳定性和抗干扰的能力。印刷电路板的焊接，采用工程中心表面贴装设备自动焊接，根除了由于虚焊等工艺问题造成的设备故障。控制台采用工程中心的CAD/CAM进行加工制造，解决了控制台的设计与加工工艺问题。因此STI-VC2100MA系统的加工工艺水平在国内是独一无二的，具有很高的可靠性。
STI–VC2100MA测控系统有以下通用模块：
MA21018通道三线制铂电阻或电压输入模块
MA210216通道热电偶或电压输入模块
MA210316通道电流或电压输入模块
MA210432通道开关量输入模块
MA21068通道开关量输入和8通道继电器输出
MA210716通道开关量输出
MA21104通道A/D输入和4路D/A输出
MA211180点报警指示
MA2113网络母钟
MA215032路OC门输出
以下为STI-VC2100MA系统在国内控制系统中的应用业绩：
★中海公司“定安海”轮STI-VC2100货油舱监控管理系统。
★烟台3200KW海拖机舱微机监测系统。
★中远香港公司“领先轮”主机监控报警系统。
★上海海运学院仿真所烟火监控报警系统。
★上海新奥托公司数据采集控制系统。
★生物制剂厂反应罐自动温度控制系统。
单位：交通部上海船舶运输科学研究所
通信地址：上海民生路600号船舶研究所（200134）
联系人：吴礼雄
电话：021-58856638转2539或2327,021-58854262，13601680246
传真：021-58854262
Email:wlxw@iname.com
参考资料：
《MOTOROLALonWorksTechnologyDeviceData》
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